Дорожная и строительная техника

Выбор автогрейдеров на российском рынке остается широким, несмотря на некоторое замедление в экономике, отмечающееся в последние месяцы.

Рыночная ситуация.

В 2013 г. объем рынка автогрейдеров в России составил 1487 ед., что выше результатов 2012 г. на 6%. На 2014 г. прогнозируемая емкость российского рынка – 1400–1600 автогрейдеров. Если в 2003 г. доля импорта в общем объеме рынка составляла всего 3%, то в 2007 г. она была уже 16%, причем доля новой техники в импорте постоянно растет, и главным образом за счет китайских производителей. В 2012 г. в Россию было импортировано уже 750 автогрейдеров.

Классификация.

В технической литературе существует масса вариантов классификации автогрейдеров по мощности двигателя и эксплуатационной массе. Официальной в России является классификация по мощности двигателя, установленная ГОСТ 11030–93 (табл. 1). Официальные источники классификации по эксплуатационной массе неизвестны, и производители позиционируют машины по своим внутренним стандартам (табл. 2).

Таблица 1. Классификация автогрейдеров по мощности двигателя (ГОСТ 11030–93)

Класс автогрейдера – Мощность двигателя

-100 –120 л.с. (88,2 кВт)

-140 – 121–160 л.с. (88,3–117,6 кВт)

-180 – 161–200 л.с. (117,7–147 кВт)

-250 – Свыше 200 л.с. (≥147,1 кВт)

Таблица 2. Классификация автогрейдеров по разным неофициальным источникам

Класс автогрейдера* (варианты наименований) и масса и мощность машины по различным системам классификации

-Легкие: До 9 т., До 9 т., 7–9 т., До 9 т и до 50 кВт

-Средние: 9–13 т., До 14 т., 10–12 т., До 13 т и до 75 кВт

-Полутяжелые, тяжелые: 13–17 т., Свыше 14 т., 13–18 т., До 19 т и до 150 кВт

-Особо тяжелые, сверхтяжелые: Свыше 17 т., 18–24 т., Свыше 19 т и свыше 150 кВт

-Также в некоторых источниках упоминается класс «мини-грейдеров», однако автору не удалось найти числовых значений массы таких машин.

Кроме того, в некоторых источниках автогрейдеры делят по мощности двигателя на «компактные» (100–135 л.с./ 73,5–99,3 кВт) и «индустриальные» (136–295 л.с./ 100–217 кВт). Компактные модели – это доступный по цене выбор для муниципальных организаций, обслуживающих дороги. При ограниченном муниципальном бюджете выбор грейдера легкого класса, но с полным приводом может быть хорошим решением. Некоторые самые крупные из «индустриальных» моделей могут использоваться на горнодобывающих предприятиях, где их основной «профессией» является обслуживание технических дорог. Продукция горнодобывающей промышленности во все времена пользуется спросом, следовательно, и спрос на автогрейдеры в этой отрасли стабильный.

Если масса автогрейдера больше, его тяговое усилие может быть выше, чем у более легкой машины с двигателем такой же мощности. Но более тяжелый автогрейдер (той же марки) и стоит дороже.

Колесная формула.

Напомним, что колесная формула автогрейдера приводится в форме АхБхВ, где А – число осей с управляемыми колесами, Б – число ведущих осей, и В – общее число осей машины.

Для автогрейдеров-«коммунальшиков» предпочтительной остается формула 1х1х2. В отечественных коммунальных службах грейдеры пока задействованы мало, потому что на рынке практически отсутствует сменное навесное оборудование для выполнения автогрейдерами коммунальных работ – подметания дорог, уплотнения асфальта, погрузки ковшом и т. д.

У строителей наиболее популярны трехосные машины с колесной формулой 1х2х3. Автогрейдеры с двумя ведущими и одной управляемой осью имеют лучшую по сравнению с другими автогрейдерами планирующую способность, хорошие тяговые качества и способность сохранять заданное направление движения при наличии боковой нагрузки. Такую схему ходового оборудования имеет подавляющее большинство в мирового парке автогрейдеров.

В тяжелых грунтовых условиях, когда от машины требуются высокие тяговые качества, или на путепрокладке, когда скорость работы важней всего, предпочтительна формула 1х3х3. Но автогрейдеры со всеми ведущими колесами значительно дороже и сложнее в эксплуатации.

На легких и средних автогрейдерах чаще всего используются задние тележки с балансирной подвеской и бортовыми редукторами. Балансирная подвеска обеспечивает качание колес каждого борта при движении по неровностям опорной поверхности практически без ограничения. На тяжелых автогрейдерах применяются задние тележки с балансирной подвеской и раздельными ведущими мостами. Такая схема позволяет использовать на автогрейдере три почти одинаковых ведущих моста.

Новое в конструкции автогрейдеров

С первого взгляда кажется, что в автогрейдерах ничего не меняется десятки лет и они выглядят почти так же, как 20 и 30 лет назад, тем более, что среди них до сих пор еще встречаются «ветераны», трудовой стаж которых исчисляется десятками лет. Однако если посмотреть на них «изнутри», то можно увидеть существенные качественные изменения, произошедшие за последние годы. Некоторые усовершенствования и особенности в конструкции автогрейдеров внедрены практически на всех новых моделях ведущих производителей.

Кабины, управление джойстиками. В кабинах увеличилась площадь остекления, обеспечивающая хороший обзор отвала и колес, улучшена работа отопителя и кондиционера. Все чаще используется управление джойстиками. Специалисты утверждают, что при управлении джойстиком требуется на 78% меньше движений кистью и запястьем по сравнению с обычным рычагом. Оператору это удобно, он работает с большей производительностью. Некоторые производители предлагают опциональную электрогидравлическую систему управления двумя джойстиками, но оставляют рулевое колесо, которое должно использоваться при скорости больше 30 км/ч. Чувствительность джойстиков может настраиваться оператором, и несколько режимов настройки могут сохраняться в памяти системы.

Существуют компании, выпускающие системы управления джойстиками, которые могут быть установлены на автогрейдеры. Например, компания Maddock Industries производит систему управления с джойстиком GraderStick, способную выполнять до девяти функций. Система может быть установлена на автогрейдер, при этом штатные органы управления останутся в рабочем состоянии. Комплект установки включает в себя джойстик, электронный блок управления, электрогидрораспределитель, комплект РВД и жгут электропроводов. Как заявляется, время установки системы составляет примерно 8 ч.

Как считают специалисты, расположение новых органов управления на традиционных привычных местах помогает быстро освоить управление, особенно неопытным операторам.

Двигатели, мощностные режимы.

Автогрейдеры получают двигатели, соответствующие новейшим экологическим нормам, с электронным управлением впрыском топлива, турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.

Электронное управление впрыском позволяет реализовать различные мощностные режимы работы двигателя. Возможность выбора из нескольких мощностных режимов двигателя (функция VHP, Variable Horsepower – англ.) в зависимости от нагрузки теперь является стандартной функцией или опцией новых автогрейдеров премиум-класса практически всех ведущих производителей. Работа автогрейдера характерна тем, что от машины может потребоваться от 0 до почти 100% мощности. Возможность выбирать из нескольких мощностных режимов позволяет добиться экономичной и высокопроизводительной работы при различных нагрузках, уменьшаются нагрузки на двигатель и трансмиссию, когда полная мощность не нужна, ограничивается мощность на низших передачах для того, чтобы исключить пробуксовку колес, тем самым уменьшив износ шин и расход топлива, или увеличивается мощность при движении на высоких передачах или при кирковании. Машины, у которых имеется несколько мощностных режимов двигателя, часто программируются таким образом, чтобы мощность двигателя увеличивалась, когда подключается привод передних колес, чтобы крутящий момент двигателя в результате дополнительной нагрузки не уменьшился.

Трансмиссия.

Практически все автогрейдеры новых моделей оснащаются трансмиссией с электронным управлением с переключением под нагрузкой, как правило, гидромеханической.

В ряде гидродинамических трансмиссий оператор с помощью переключателя может выбирать из двух режимов работы трансмиссии: передача мощности через ГДТ или через зубчатую передачу. При передаче механическим способом скорость движения получается выше (т. к. отсутствует проскальзывание в ГДТ). Режим передачи мощности через ГДТ может использоваться для управления движением на низких скоростях и мощностью с гарантией, что двигатель не «заглохнет» под нагрузкой.

Для привода передних колес широко используют двухконтурный гидростатический механизм: на каждое колесо приходится отдельный гидронасос и гидромотор, скорость вращения каждого колеса измеряется отдельным датчиком. Передние колеса не «отнимают» крутящий момент друг у друга, и электронная система управления может уравнять их скорость вращения со скоростью колес задней тележки. Оператор может отслеживать по приборам величину тяги на передних колесах и настраивать педаль «ползущего» хода, чтобы привод передних колес включался одновременно с задней тележкой или с задержкой до тех пор, пока хватает сцепления с грунтом задних колес. Система управления координирует величину крутящего момента, который передается на передние колеса, с крутящим моментом на колесах задней тележки при движении «ползущим» ходом. В других автогрейдерах передача крутящего момента на задние колеса автоматически отключается, когда оператор нажимает педаль «ползущего хода», таким образом, во время чистового (нивелирования) крутящий момент передается только на передние колеса.

Механические коробки передач, однако, также совершенствуются, подавляющее большинство имеет систему автоматического переключения передач и реверс без использования педали «ползущего» хода.

Гидросистема.

В автогрейдерах теперь используются гидросистемы с регулировкой производительности в зависимости от нагрузки, в составе которых аксиально-поршневые гидронасосы переменной производительности. Электронное управление позволяет осуществлять приоритетное пропорциональное распределение производительности по контурам, за счет чего гидросистема способна обеспечивать одновременное выполнение машиной нескольких функций.

Однако системы с постоянной производительностью также совершенствуются, их производительность, экономичность и управляемость увеличиваются, и в некоторых случаях для автогрейдеров малых типоразмеров выбор такой системы будет более экономически оправдан.

Отвал, тяговая рама.

Шире становится диапазон положений отвала: он способен поворачиваться на 360º, занимать вертикальное положение до 90º, выдвигаться вбок дальше линии колес.

Еще один аспект, который находится под вниманием современных разработчиков автогрейдеров – это геометрические параметры отвала и конструкция тяговой рамы. Например, при правильном выборе углов наклона режущей кромки и радиусов отвала срезаемый слой грунта будет раньше закручиваться в рулон, и сила сопротивления отвалу будет меньше. А это означает, что автогрейдер при резании грунта будет двигаться более плавно и затрачивать меньше мощности (и соответственно топлива) на данную работу.

Некоторые производители в последнее время стали располагать тяговую раму несколько выше, за счет чего увеличивается пространство между верхним краем отвала и нижней частью поворотного круга и уменьшается вероятность блокирования этих деталей отложениями липкого грунта в зазоре.

Системы автоматического управления отвалом, нивелирования и навигации.

Чем выше качество отделочной планировки, тем меньше затраты на материалы в суммарной стоимости строительного проекта. Поэтому автоматические системы нивелирования и навигации, в развитии которых в последнее время наблюдается мощный прогресс, становятся все более распространенными, если не сказать – стандартными в современных автогрейдерах. Ведущие производители автогрейдеров предлагают установку подобных систем непосредственно на заводе или у дилера с распространением техподдержки производителя машины и на эти системы.

Благодаря использованию систем стабилизации заданного положения отвала повышается точность профилирования и уменьшаются непроизводительные потери рабочего времени. В самых передовых системах чертеж участка в цифровом виде загружается прямо в программу нивелирования автогрейдера. На каждом конце грейдерного отвала устанавливается по антенне. Передатчик автогрейдера связывается через антенны с навигационными спутниками, система определяет по спутникам точные координаты широты и долготы и высоту положения антенны относительно базовой отметки. Автоматическая система нивелирования, связанная в единую сеть с электронным управлением гидравлическим оборудованием, во время движения автогрейдера по планируемому участку определяет положение режущей кромки отвала по высоте, угол ее наклона и корректирует эти параметры в соответствии с электронным чертежом. При выполнении отделочной планировки подобные системы способны обеспечить точность регулировки положения режущей кромки в пределах 20–30 мм. Такие системы почти полностью устраняют необходимость в использовании традиционных нивелировочных вешек и существенно уменьшают объем доработок и исправлений при планировке. По некоторым сведениям, благодаря применению систем автоматического нивелирования затраты времени на планировку могут сокращаться на 40–60%.

Сочлененная рама.

Практически все новые модели автогрейдеров имеют сочлененную раму (за исключением, может быть, самых малых).

Техобслуживание автогрейдеров становится более простым и удобным: увеличиваются интервалы техобслуживания, точки для нагнетания консистентной смазки, горловины для заправки технических жидкостей, и фильтры располагаются группами и доступны для обслуживания с уровня земли. Совершенствуются диагностические возможности электронных систем управления.

Появились новые системы автоматической регулировки положения тяговой рамы, поворотного круга и отвала. В некоторых случаях благодаря таким системам удалось исключить из конструкции регулировочные накладки поворотного круга. В других случаях упростили конструкцию таким образом, что замена износных накладок занимает всего пару часов. Для автогрейдеров, оснащенных автоматическими системами регулирования положения отвала, поддержание узлов крепления отвала в правильно отрегулированном состоянии становится особенно важным.

Дата: 27.06.2017

Наша компания приобрела навесное оборудование для экскаватора – погрузчика. Теперь для демонтажа бетонных плит, фундамента, мерзлых грунтов и прочих работ, предлагаем воспользоваться услугами аренды гидромолота в Тюмени. Данный гидромолот используется на экскаваторе – погрузчике с быстро съемным механизмом. При необходимости техника выезжает на объёкт с двумя навесными оборудованиями ковш и гидромолот, что позволяет после работы гидромолота перецепить ковш и убрать отбившие куски бетона или грунта. Цена на услуги аренды гидромолота индивидуальные, при больших объёмах возможны скидки. .

Популярность китайской спецтехники на российском рынке обусловлена еще и тем, что она проходит тщательную проверку на всех этапах производства, а затем – целый комплекс испытаний на прочность и соответствие правилам, установленным Европейской экономической комиссией ООН. В комплексную проверку входит также и соответствие стандартам РФ, поскольку Россия является одним из массовых импортеров товаров китайского производства. Каждое транспортное средство, произведенное в Китае, получает одобрение к продаже, с подтверждением оного соответствующей документацией, которую выдает Федеральное агентство Российской Федерации по техническому регулированию и метрологии. В связи с такой тщательной проверкой вся спецтехника из Китая отличается самыми наилучшими показателями по соотношению цена-качество. Прилагается к этому также надежность, удивительная простота в эксплуатации, совершеннейшая неприхотливость в обслуживании и адаптированность к суровому российскому климату. Всю спецтехнику, которая предназначена для продажи в России или Казахстане, специально адаптируют ко всем особенностям российского климата и бездорожья. Особенно актуально это для Сибири и Дальнего Востока. Приобретенные для этих регионов модели имеют усиленную подвеску, экономичный расход .

Инновации в сельхозмашиностроении внедряются постоянно. Казалось бы, что можно придумать принципиально нового в технике, которая успешно работает годами или даже десятилетиями? Производители же постоянно доказывают обратное, каждый год демонстрируя улучшения, показывая, что техника может работать еще лучше, еще эффективнее. На крупнейших мировых выставочных площадках разворачиваются нешуточные баталии по внедрению новых технологий, от которых в конечном итоге фермер только выигрывает. Особенно приятно, когда производители не стараются увеличить цены на свою технику, прикрываясь производимыми улучшениями, а напротив, позволяют значительно сэкономить. Компания Dominoni, производитель жаток для комбайнов, представила на суд потребителя уникальную запатентованную систему протягивающих вальцов в своих жатках для кукурузы серии Rock и Kaiman. Dominoni входит в «большую пятерку» мировых производителей жаток. Обобщив свой более чем полувековой опыт в производстве жаток для кукурузы, они нашли, как еще можно облегчить жизнь фермеров. Обычно протягивающие вальцы оснащены противорежущими ножами, прикрепленными к валу болтовыми соединениями. Вращаясь, ножи протягивают стебель кукурузы к отрывателю, попутно измельчая его. Эта классическая .

Конференция, прошедшая 5-6 июля в городе Новосиль, Орловской области, стала первой в этом летнем сезоне выездной Демо-площадкой для обсуждения вопросов по борьбе с древесно-кустарниковой растительностью. Организаторы — AFR-Group (Санкт-Петербург), Докарт (Санкт-Петербург), Niubo (Испания), провели конференцию для более 25 компаний Орловской, Белгородской, Брянской и Липецкой областей, а также представителей Москвы. Среди слушателей отмечены специалисты из энергетической области (ФСК, МРСК), руководители агропромышленных и дорожных предприятий. Конференцию открыл Глава Новосильского района Шалимов Александр Иванович, приветственными словами к участникам Конференции. Для нас это огромный шаг в расширении границ, Россия для нас была открыта совместно с AFR-Group, это мой второй визит в Россию, и я вижу активную жизненную позицию компании, и желание помочь клиентам. Мы не ожидали такого оперативного старта, но план построен, и присутствуя сегодня в этом городе, вы можете рассказать партнерам из других регионов об увиденном, и что их ожидает на предстоящих Конференциях в их регионах» — Жорди Серрат, Президент NB Group. Платформой для проведения Конференции стала Аграрное предприятие «Орел-Нобель-Агро», дочернее предприятие нефтедобывающей компании .

Трансмиссия автомобиля: что такое, типы, назначение, устройство, принцип работы

Трансмиссия служит для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя на ведущие колеса, а также для изменения величины крутящего момента и его направления.

Трансмиссия автомобиля это комплекс механизмов, назначение которых — передача крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам. Это заставляет колёса вращаться, благодаря чему авто начинает своё движение.

Кроме этого, этот важный механизм может распределять крутящий момент между всеми колёсами, а также менять направление вращения и величину. В этом помогают различные детали и механизмы, без которых бы никак не получилось нормально эксплуатировать автомобиль. Например, это такие агрегаты трансмиссии, как главная передача, автоматическая и механическая коробка передач (КПП), сцепление, дифференциал.

В статье простым языком расскажу, что такое трансмиссия, за что отвечает, какие основные составные части, как работает, классификация по типу привода и принципу действия, какие бывают поломки и как их выявить. Обещаю, будет интересно!

Что это такое в машине?

Что такое трансмиссия автомобиля простыми словами? Скажу кратко — это определённые сборочные механизмы, которые соединены в единое целое для того, чтобы осуществить передачу «потока» энергии от его источника к колёсам автомобиля. Если бы не было этой конструкции, то было бы невозможна мгновенное срабатывание тормозной системы, езда задним ходом и управление в потоке машин.

Этот термин в переводе с латинского звучит так: «transmissio». Это слово дословно переводится как передача или пересылка. Проектированием деталей в трансмиссии занимаются только лучшие автоинженеры.

Где находится эта конструкция? Под днищем автомобиля, он берёт начало от коробки передач, а заканчивается в области задних колёс.

Фото трансмиссии

Каким требованиям должна соответствовать трансмиссия?

• Надёжность и безопасность.
• Лёгкость рулевого управления, особенно при прохождении поворотов.
• Максимально возможный показатель передачи мощности.
• Минимальный вес всех составных деталей.
• Низкий уровень шума во время работы.
• Высокий КПД.

Чем правильней и эффективней будут работать составные части трансмиссии, тем выше безопасность водителя, меньше расход топлива и износ трущихся деталей. Разумеется, это непосредственно влияет на те характеристики, которые указаны в техническом паспорте и гарантированы производителем.

Ещё существует такое понятие, как коэффициент полезного действия трансмиссии (КПД). Он рассчитывается как произведение КПД механизмов, включённых в её состав. Это эффективная характеристика, обозначающая отношение полезной энергии к затраченной. Проще говоря, если КПД будет низким, то это значит, что сил затрачено много, а результата нет. КПД трансмиссии современных автомобилей варьируется от 0,82 до 0,94.

Этот параметр трансмиссии непостоянен в течение всего срока работы машины. При эксплуатации нового автомобиля механизмы притираются друг к другу и КПД повышается. Затем это значение держится на протяжении долгого периода времени, а когда движущиеся детали изнашиваются, то показатель падает. После капитального ремонта КПД возрастает, но уже никогда не достигает максимального значения.

Назначение

Все детали, которые влияют на передачу крутящего момента от маховика мотора к ведущим колёсам, входят в состав трансмиссии. Автомобиль без особых усилий трогается с места и движется с нужной скоростью.

Для чего необходима эта система механизмов?

Главной функцией трансмиссии является передача, распределение и изменение крутящего момента от двигателя к ведущим колёсам автомобиля. Для чего служит трансмиссия? Это посредник между двигателем и ведущими колёсами, без которого было бы невозможно начать движение автомобиля.

На что ещё влияет трансмиссия?

• Обеспечение нужного показателя тяги и скорости автомобиля при движении и поворотах.
• Простота управления автомобилем. Благодаря этому снижается усталость и напряжение шофёра при длительных поездках.
• Увеличение безопасности и надёжности транспортного средства.
• Продление «жизни» двигателя, снятие с него лишней нагрузки.

Без трансмиссии бы не получилось бы входить в повороты

Также некоторых интересует вопрос, какую функцию не выполняет трансмиссия? Вот верный ответ: она не обеспечивает движение транспортного средства в заданном направлении.

Устройство

Как правило, автопроизводители применяют в своих автомобилях автоматическую и механическую трансмиссию. Дополнительно машины могут быть передне- , задне- , а также полноприводными. Это зависит от того, на какие колёса подаётся крутящий момент. Поэтому тип привода непосредственно влияет на то, какие элементы входят в трансмиссию.

Что относится к трансмиссии? В стандартный набор трансмиссии входят следующие составные части:

1. Сцепление.
2. КПП – коробка передач.
3. Дифференциал.
4. Полуоси – валы привода колёс.
5. Главная передача.
6. Шарниры равных угловых скоростей.

Как выглядит трансмиссия

В зависимости от типа привода в сборку трансмиссии могут входить такие механизмы, как раздаточная коробка, карданная передача и муфты. Именно эти основные части автомобиля соединяет трансмиссия для обеспечения эффективности транспортного средства. Иные узлы и механизмы не относятся к трансмиссии автомобиля.

А что входит в трансмиссию гусеничных транспортных средств?

• Бортовой редуктор.
• Входной редуктор.
• Механизм поворота.
• Сцепление или главный фрикцион.
• КПП.

Также некоторые задаются вопросом: «Что входит в трансмиссию грузового автомобиля?» Кроме основных механизмов здесь дополнительно включают промежуточный средний ведущий мост, раздаточная коробка, коробка отбора мощности. В больших автопоездах по езде на твёрдом дорожном полотне трансмиссия есть только в тягаче. А при езде по бездорожью трансмиссия ставится ещё в ведущих мостах прицепов.

Общая схема трансмиссии грузового автотранспорта

А что в трансмиссии вращается быстрее всего? При движении авто коленчатый вал ДВС вращается со скоростью до 7000 оборотов в минуту, а колёса при этом в 4 раза меньше, а при плохих условиях ещё медленнее.

Перейдём к подробному описанию всех деталей, включённых в трансмиссию.

Сцепление

Это комплекс деталей (диски, маховик, вилки выключения, первичный вал коробки), назначение которых – кратковременное разъединение мотора с коробкой передач. Сцепление расположено между ДВС и коробкой передач. Это нужно для того, чтобы автомобиль пришёл движение, а также для плавного переключения скорости передач. Сцепление находится в авто с механической либо роботизированной коробкой передач. Поэтому им управлять может как водитель, так и электроника, автоматически переключающая скорости.

Дополнительное предназначение сцепления в том, что оно помогает защитить детали двигателя и трансмиссии от поломок при резкой нагрузке.

Когда левая педаль нажата – ведомый и ведущий диски разъединяются, можно переключать нужную передачу. А если педаль не нажата, то эти самые диски плотно соединены друг с другом. Важно понимать, что этот достаточно хрупкий механизм чувствителен к неверным действиям водителя. Если резко включать сцепление, то оно сломается по причине «сгорания» трущихся деталей.

Как правило, чаще применяется фрикционное сцепление, действие которого основано на силе сухого трения. В автомобилях с механической КПП применяется сухой тип трения без смазывающей жидкости. В обычном состоянии диски прижаты друг к другу при помощи пружин. Это помогает передавать энергию от сгорания топлива в трансмиссию. Если водитель нажмёт на левую педаль, то диски разъединятся, и передача потока энергии останавливается без остановки работы двигателя. Когда снова потребуется начать движение, то надо плавно отпустить педаль, чтобы диски вновь соединились. Сухое сцепление часто применяют на автомобилях с полным приводом.

А в автомобилях с автоматической КПП сцепление выглядит в форме двух турбин, которые напрямую связаны с трансмиссией и мотором. Детали вращаются в моторной жидкости. Ведущий гидротрансформатор передают энергию в моторное масло, от движения которого начинает двигаться ведомая турбина. Мокрое сцепление более надёжное, но и цена его выше. Также существуют гидравлическое и электромагнитное сцепление, но они получили не такое большое распространение.

Коробка передач (КПП)

Это самый сложный механизм в трансмиссии. Коробка передач помогает изменить передаточное число для эффективного режима мотора в любых дорожных условиях. Благодаря этому двигатель работает в стабильном режиме, без резких скачков оборотов, а машина двигается с той скоростью, которая необходима в данный момент времени. Дополнительно КПП переключает движение на задний ход.

Таким образом, коробка передач изменяет крутящий момент, подаваемый на колёса, направление движения транспортного средства, а также его скорость. Кроме этого, КПП может на долгое время разъединять мотор от трансмиссии.

КПП могут быть следующих типов:

• Автоматическая («автомат»). Здесь переключение скоростей происходит автоматически. Из минусов – медленный разгон и повышенное потребление топлива.
• Механическая («механика»). Здесь переключение позиций передач происходит в ручном режиме при помощи рычага. Этот тип КПП надёжен и прост в управлении.
• Вариатор. Здесь происходит плавное изменение крутящего момента. Это так называемые бесступенчатая коробка передач.
• Робот. Это механическая КПП, где сцепление и переключение передач происходят автоматически.

Коробка передач помогает двигателю «приспосабливаться» к нужным условиям. Например, при езде по бездорожью на низкой передаче мотор работает сильнее, а колёса вращаются медленно, что помогает преодолеть даже сложные участки пути. А при езде на трассе при включении высокой передаче двигатель работает в экономичном режиме, а колёса вращаются быстрее.

Ведущий мост

Мосты в трансмиссии — это опоры, к которым крепится рама автомобиля. Ведущий мост получает крутящий момент от трансмиссии, что приводит колёса в движение. Ведомый мост – это просто опора. Мосты могут быть задними, передними, а также средними (их ставят в грузовые автомобили).

Дифференциал

Дифференциал – это комплекс шестерён, которые вращаются с 2-мя степенями свободы. Для чего это нужно? Для того, чтобы делить крутящий момент на 2 потока, который заставляет крутиться колёса. Простыми словами, он распределяет скорость вращения по полуосям ведущего моста в зависимости от внешних условий. А работает он вместе с главной передачей.

Например, при повороте налево левые колёса движутся по меньшей траектории, чем правые. Таким образом, левые колёса движутся несколько медленнее. Наличие в автомобилях блокировки дифференциала позволяет двигаться двум колёсам на одной оси с равной скоростью. Устройство держит вращение колёс под своим контролем, меняя их скорость, чтобы не допустить их проскальзывание на неровном дорожном покрытии (особенно это важно при езде на скользкой дороге).

Самая важная характеристика дифференциала – это коэффициент блокировки, который обозначает соотношение крутящего момента одного колеса к такому же показателю другого. Грубо говоря, от коэффициента блокировки зависит проходимость. Чем выше этот показатель, тем лучше проходимость. У стандартных дифференциалов он равен 1, а у более усложнённых механизмов он может быть со значением 5.

Расположение дифференциала напрямую зависит от типа привода:

• Полный – в раздаточной коробке;
• Передний – в коробке передач;
• Задний – в картере.

Раздаточная коробка

В простонародье эту деталь называют «раздатка». Эта деталь устанавливается только в полноприводных автомобилях для распределения вращения между всеми колёсами. В раздаточной коробке может содержаться демультипликатор, который во много раз увеличивает крутящий момент при прохождении тяжёлых участках пути.

Карданный вал (передача)

Карданный вал – это механизм, который обеспечивает передачу крутящего момента от КПП к задним колёсам. Как правило, эту деталь устанавливают в полноприводных или заднеприводных транспортных средствах, чтобы передавать вращение между разными мостами. Например, в переднеприводных автомобилях вращение двигателя передаётся к ведущей оси валами из кардана КПП.

Вал содержит 2 части, который соединены друг с другом под углом. В состав кардана входят муфты, валы, шарниры, шлицы, промежуточная опора. Выглядит карданная передача в виде трубы, а благодаря дополнительным деталям она может менять свою длину, а также изгибаться. А это очень важно при езде по ухабам, когда колёса движутся вверх и вниз, а расстояние от КПП до главной передаче постоянно изменяется.

Кардан считается важным механизмом, который помогает плавно передать крутящий момент от КПП к главной передаче при движении по неровной дороге, даже под определённым углом. Дополнительно кардан снижает колебания кузова при движении автомобиля.

Карданный вал помогает передать крутящий момент от вторичного вала КПП на вал главной передачи, который находятся под углом друг к другу.

Главная передача

Это узел, который передаёт крутящий момент напрямую к ведущему мосту. В состав устройства входит полуось, шестерни, сателлиты. Одна из важных функций главной передачи – это повышение крутящего момента и уменьшение вращения ведущих колёс.

Существует одинарная передача, а также двойная, которая имеется у грузового автотранспорта с большим передаточным значением. А на заднеприводных авто используется так называемая гипоидная главная передача, которая располагается в картере моста. В переднеприводных автомобилях главная передача находится в КПП недалеко от дифференциала.

ШРУС

ШРУС – это шарнир равных угловых скоростей, который располагается на ведущих полуосях. Он является самым последним узлом трансмиссии, который непосредственно связан с крутящим моментом. Этот механизм необходим, чтобы точно «передать» вращение от дифференциала на колёса, причём неважно под каким углом они находятся. Внутренние и внешние ШРУСы обеспечивает постоянную связь дифференциала с колёсами при движении в любых дорожных условиях.

Принцип работы

Давайте подробнее рассмотрим, как устроена трансмиссия и какой у неё принцип действия. Каким образом энергия, появившаяся в двигателе, передаётся на колёса и благодаря этому автомобиль может двигаться?

Строение трансмиссии

Пошаговый принцип работы:

1. В результате срабатывания системы зажигания создаётся высокое напряжения для формирования искры, которая воспламеняет топливовоздушную смесь. После сгорания топлива коленвал двигателя начинает своё вращение. Эта деталь соединена с маховиком, а он – со сцеплением. При обычном режиме работы сцепление всегда соединено с маховиком, и в результате этого коробка передач тоже всегда находится во «включённом» состоянии. Перед тем как переключить передачу, сцепление разъединяет постоянную связь между валом КПП и маховиком. А когда переключение выполнено – сцепление восстанавливает эту связь обратно.
2. Коробка передач может выбирать оптимальное передаточное число при помощи разного набора шестерён. Каждая пара шестерён имеет разное передаточное число, что позволяет менять значение крутящего момента и скорости вала. Отмечу, что одновременно может происходить сцепка только одной пары шестерён при выборе определённой передачи. Другие шестерни будут просто работать вхолостую. Двигатель, сцепление и коробка передач находятся в одном корпусе и называется это трио — силовой агрегат.
3. Затем крутящий момент передаётся на главную передачу (напрямую или через карданный вал). Главная передача уменьшает высокую скорость вращения (она слишком большая для колёс) и передаёт вращение на дифференциал.
4. Дифференциал распределяет крутящий момент на полуоси ведущих колёс. Полуоси получают ту долгожданную энергию, которая будет передана ведущим колёсам. ШРУСы помогают сохранять нужную скорость при езде по неровной дороге. Автомобиль начинает своё движение.
5. В заднеприводную трансмиссию добавлен карданный вал, который передаёт вращение от заднего моста к переднему. А в полноприводный автомобиль добавлена раздаточная коробка, которая обеспечивает «превращение» всех колёс в ведущие.

Видео: Трансмиссия автомобиля. Общее устройство, принцип работы и строение трансмиссии в 3D

Рассмотрим подробнее, как классифицируют трансмиссии по методам передачи энергии.

1. Механическая. Передаёт механическую энергию от двигателя.
2. Электрическая. Она преобразует механическое движение в электрическую энергию. Затем она «превращает» её обратно в механическую и передаёт на ведущие колёса. Чаще всего такую трансмиссию применяют на мощных грузовых машинах.
3. Гидравлическая. Преобразует механическую энергию в давление потока жидкости, а затем обратно превращает в механическую и подаёт её на колёса. Нечасто применяется в машиностроении. Этот тип применяют на подвижных транспортных средствах (экскаваторах и т.п.).
4. Комбинированные (гибридные) трансмиссии. Например, это гидромеханическая и электромеханическая. Это комбинации 2 разных типов трансмиссий.

Рассмотрим каждый вид в этой классификации трансмиссий более подробно.

Механическая

Это самый популярный вид трансмиссии, который применяется на большинстве легковых автомобилей. Устройство работает только при помощи механических деталей (фрикционы и шестерни).

Минусы – это не совсем плавное переключение передач, что в свою очередь приводит к нерациональному использованию мощности мотора. А также начинающим водителям будет сложновато привыкнуть к управлению автомобилей с механической коробкой передач при помощи рычага (это не касается спортивных авто, где переключение происходит автоматически).

Интересно! Механическая трансмиссия применялась во времена СССР при проектировании танков Т-55, Т-62, Т-64, Т-72, Т-80.

Какая трансмиссия называется бортовой и где она применяется? На тракторах, комбайнах, дорожной технике и некотором скоростном гусеничном автотранспорте устанавливается бортовая трансмиссия (с бортовой или колёсной передачей). Эти агрегаты ставятся перед ведущими колёсами или в них самих. Это сделано для того, чтобы передавать максимальный крутящий момент на ведущие колёса.

Гидромеханическая

Это набирающая популярность трансмиссию, которая применяется в автомобилях с автоматической коробкой передач. Здесь применяется как гидравлические, так и механические детали. Механическая энергия «превращается» в движение масла в гидротрансформаторе (аналог сцепления). Крутящий момент передаётся без рывков и искажений, ступенчато, без участия в этом процессе водителя.

Автомобиль движется плавно, увеличивается срок службы мотора и других элементов трансмиссии. Применение гидромеханической трансмиссии помогает эффективнее проходить тяжёлые участки пути (снег, песок) благодаря постоянной тяге и малой скорости вращения ведущих колёс.

Из минусов можно отметить – повышенный вес конструкции, сложный ремонт, высокая цена автомобиля. Также снижается коэффициент полезного действия двигателя.

Также такой вид трансмиссии применяется в ж/д технике, тракторах, танках (Леопард-2, М1 Абрамс).

Гидравлическая

Синонимы этого типа трансмиссии – гидростатическая, гидрообъёмная, а также маслогидравлическая силовая. В этом типе трансмиссии энергия двигателя передаётся при помощи аксиально-плунжерных механизмов – гидравлических машин. При передаче крутящего момента происходит сжатие жидкости. При этом есть возможность располагать детали трансмиссии на большом расстоянии друг от друга с высоким количеством степеней свободы и крутящим моментом. Здесь необходим строгий контроль за качеством используемой жидкости и установка гидромуфты для каждой передачи.

Как правило, «гибкая» трансмиссия применяется в теплоходах, строительных катках, станках, железнодорожной и авиационной технике.

Электромеханическая

Это самый современный тип трансмиссии, который стал популярен после массового производства электрокаров. Самый главный элемент здесь это тяговый электромотор (один или несколько), а также дополнительные детали — генератор электрического тока, электрическая система контроля, а также провода, которые соединяют части трансмиссии. Питает эту систему тяговый аккумулятор.

Преимущество электромеханической трансмиссии в мгновенной реакции на изменение параметра крутящего момента, расположение элементов на большом расстоянии друг от друга, что позволяет создавать удобные конструкции. Минусы – высокая цена, невысокий КПД двигателя, большой вес и размер.

Некоторые спрашивают, «Какие виды трансмиссий применяются в карьерном автотранспорте»? Чаще всего в карьерных самосвалах применяют именно электромеханическую трансмиссию.

Электромеханическую трансмиссию дополнительно применяют в тракторах, военной технике, тепловозах, автобусах и морских судах. Некоторые виды транспорта «включают» двигатель только после достижения определённой скорости, а до этого времени колёса движутся при помощи электрического тока.

Теперь перейдём к описанию типов приводов и особенностей используемых в них трансмиссий.

Зависимость трансмиссии от привода

Для разных типов трансмиссий конструктивные особенности различаются. Всего существуют следующие типы привода:

• Переднеприводный.
• Заднеприводный.
• Полноприводный.

Существует такое понятие, как колёсная формула автомобилей, которая включает 2 цифры. Расшифровка: первая – это общее количество колёс, а вторая – количество ведущих. Так передне- и заднеприводные обозначаются 4×2, а полноприводные – 4×4.

Рассмотрим их более подробно.

Переднеприводный

В них применяется классическая трансмиссия, принцип работы который был указан выше. Вращение от мотора передаётся только на передний мост через КПП, главную передачу и полуоси.

Дифференциал и главная передача размещаются в коробке передач в едином корпусе.

Заднеприводный

Здесь присутствуют все элементы переднеприводной трансмиссии. Здесь ведущая ось – задняя, а крутящий момент передаются при помощи дополнительного элемента — карданного вала. Он расположен между КПП и главной передачей и является посредником в передаче энергии.

Полноприводный

Крутящий момент передаётся одновременно на передний и задний мост. В трансмиссию дополнительно включают раздаточную коробку, которая передаёт вращение на все полуоси. А за распределение крутящего момента между колёсами отвечает межосевой дифференциал.

В трансмиссию грузового автомобиля входит дополнительная ось, чтобы уменьшить давление на асфальт и его износ.

Виды полных приводов:

1. Постоянный полный привод. Все колёса являются ведущими постоянно. Благодаря этому улучшается разгон и управляемость, уменьшается пробуксовка колёс за счёт равномерного распределения тяги.
2. Подключаемый. Ведомая ось становится ведущей, когда водитель принудительно включит полный привод.
3. Автоматически подключаемый. Активируется при пробуксовке ведущих колёс.

Наиболее частые признаки поломки трансмиссии

Многие детали трансмиссии со временем изнашиваются или ломаются. Какие частые поломки могут произойти?

1. Сцепление является так называемым расходным материалом. Здесь ведомый диск ломается чаще всего. При этом появляется скрежет, проскальзывание и нестабильная работа сцепления. В этом случае ведомый диск заменяют, а другие детали осматривают на предмет износа. Обратите внимание: пробуксовывание сцепления может спровоцировать износ фрикционов ведомого диска. Это ведёт к ограничению свободного хода педали, ухудшению разгона, снижение передачи крутящего момента, или авто может вообще не двинуться с места. Срок работы сцепления напрямую зависит от манеры вождения автомобиля.
2. КПП – коробка передач является самым сложным механизмом в трансмиссии. Распространённая причина поломок – это редкая замена трансмиссионного масла. Ведь именно оно защищает все узлы коробки передач от износа. Если жидкость вовремя не заменить, то оно будет усиливать износ КПП. При поломке коробки передач появляются сторонние стуки, шум, шелест, даже при переводе рычага в нейтральное положение, происходит плохое срабатывание при переключении передач, а также подтекает масла из КПП, запах которого появляется в салоне. В этих случаях надо незамедлительно обратиться в автосервис. Рекомендуется строго следить за состоянием КПП (вовремя менять жидкость в системе охлаждения, проводить диагностику электронного блока управления и т.п.)
3. В карданном вале может выйти из строя шарнир по причине естественного износа. Если появляются неисправности в работе карданной передачи, то во время движения слышен скрип и ощущается вибрация.
4. Дифференциал и главная передача часто выходят из строя при экстремальных нагрузках и утечке масла через сальники. Если не хватает смазки, то шестерни быстро изнашиваются. При движении присутствует шум, вибрация или постукивания во время трогания автомобиля с места.
5. ШРУСы ломаются редко, несмотря что на них приходится высокая нагрузка. Если вода попадёт через изношенные пыльники в шарниры угловых скоростей, во время движения будет слышен хруст. Поэтому надо вовремя менять расходники ходовой части и проверять состояние подвески.

Видео: Общее устройство трансмиссии

Трансмиссия – это ключевой механизм в современном автомобиле, который передаёт крутящий момент от двигателя к ведущим колёсам. Именно в этом её прямое назначение. Тип устройства зависит от вида привода в авто и способа передачи энергии.

Самая надёжная трансмиссия – механическая, работа которой зависит только от регулярного прохождения техобслуживания. Чаще всего выходит из строя диск сцепления, а самая дорогостоящая деталь – это коробка передач (КПП), особенно если идёт речь об автоматической (АКПП).

В автомобили всё больше внедряют новые разработки, где электронные компоненты, шестерни заменяются электрокабелями и электромоторами, которыми управляет бортовой компьютер. А вершиной технического прогресса является экологический чистый авто (например, на водородном топливе), где такой механизм как трансмиссия вообще отсутствует.

https://www.bestru.ru/help/show/7420/
https://motorist.guru/ustrojstvo/transmissiya.html